Variadas 13 (Soluciones)
1.- ¿En qué consiste la solvatación (hidratación iónica)?
La solvatación o hidratación iónica se debe a que las moléculas de agua se disponen alrededor de los grupos polares de solutos tales como los compuestos iónicos sólidos, consiguiendo separar los aniones de los cationes, que quedan rodeados por moléculas de agua.
2.- ¿Qué es la ósmosis?
La ósmosis es el paso del disolvente a través de una membrana semipermeable entre dos disoluciones de diferente concentración.
En los fenómenos osmóticos, el paso del disolvente (por lo común, agua) se produce desde la disolución más diluida a la más concentrada hasta que ambas alcanzan el equilibrio igualándose sus concentraciones.
La ósmosis tiene gran importancia en muchos procesos biológicos puesto que las membranas celulares se comportan como semipermeables.
3.- Sabiendo que la D-ribosa es una aldopentosa con todos los OH a la derecha, escriba su fórmula abierta o lineal en forma D y L.
Las aldopentosas tienen 3 carbonos asimétricos. De acuerdo con el enunciado, la D-ribosa presenta los OH hacia la derecha, por lo que su enantiómero (imagen especular), L-ribosa, los presenta hacia la izquierda.
Las fórmulas esquemáticas son las siguientes:
La configuración D o L depende de la orientación del OH unido al penúltimo carbono, a la derecha o a la izquierda, respectivamente, estando dirigido hacia el observador. O sea:
La regla práctica para pasar la fórmula lineal de un monosacárido de la forma D a la L es, simplemente, cambiar de lado los H y los OH unidos a los carbonos asimétricos.
4.- ¿Qué son y cómo se clasifican los péptidos?
• Los péptidos son cadenas moleculares formadas por aminoácidos unidos entre sí mediante el llamado enlace peptídico. Este enlace se forma al eliminarse agua entre un grupo amino y otro carboxilo de sendos aminoácidos.
Los péptidos se clasifican según la longitud de sus cadenas:
• Oligopéptidos. Son cadenas “cortas” formadas por un numero de aminoácidos comprendido entre 2 y 10 (algunos autores elevan este límite hasta 20). Reciben nombres especiales: dipéptido, tripéptido, etc.
• Polipéptidos. Cadenas formadas por “numerosos” aminoácidos, es decir, por un número de monómeros que suele oscilar entre 10 (20) y 100.
• Macropéptidos o proteínas. Cadenas moleculares formadas en general por más de 100 aminoácidos.
5.- Exponga tres funciones biológicas de los péptidos (excluya las proteínas).
Algunas de las funciones que desempeñan los péptidos son:
• Hormonal. Existen péptidos que son originados en glándulas endocrinas y actúan como reguladores de los procesos fisiológicos. Por ejemplo: glucagón, insulina, oxitocina, adiuretina, etc.
• Neurotransmisora. Las encefalinas son pentapéptidos que se liberan en las sinapsis y ejercen su acción sobre la neurona post-sináptica, induciendo así la generación de un nuevo impulso nervioso.
• Antioxidante. El glutatión es un tripéptido que actúa como antioxidante celular (gracias al grupo −SH de la cisteína)
6.- ¿Qué son las metaloproteínas y qué funciones desempeñan?
• Las metaloproteínas son aquellas proteínas que contienen un ion metálico como cofactor.
El metal suele estar coordinado por átomos de nitrógeno, oxígeno o azufre pertenecientes al radical de los aminoácidos que integran la cadena polipeptídica.
• Las funciones de las metaloproteínas son muy variadas, actuando como enzimas, proteínas de transporte y en la transducción de señales. La presencia de iones metálicos posibilita llevar a cabo procesos redox.
7.- En relación con las mitocondrias, ¿qué es y dónde se localiza la cadena transportadora de electrones (cadena respiratoria)? ¿Por qué es tan importante?
• La cadena transportadora de electrones consiste en una serie ordenada de moléculas que intervienen en la transferencia de electrones, mediante oxidaciones y reducciones reversibles.
• La mayor parte de las proteínas implicadas en dicha cadena se agrupan en varios complejos localizados en la membrana mitocondrial interna.
• La cadena de transporte de electrones mitocondrial es tan importante por su relación con el proceso generador de energía. La cadena respiratoria utiliza electrones desde un donador, ya sea NADH o FADH2, y los pasa a un aceptor de electrones final, como el O2, mediante una serie de reacciones redox acopladas a la creación de un gradiente de protones que es utilizado para generar ATP mediante la ATP sintasa.
8.- Cite 4 componentes de la cadena respiratoria.
• NADH deshidrogenasa.
• Ubiquinona.
• Citocromo c.
• Citocromo oxidasa.
9.- ¿En qué consiste la fosforilación oxidativa?
La fosforilación oxidativa consiste, esencialmente, en que la energía potencial originada por el gradiente electroquímico de protones (fuerza protón-motriz) es utilizada para generar ATP.
En el aprovechamiento de esta energía interviene un complejo enzimático llamado ATP sintasa, integrado en la membrana mitocondrial interna, formando un canal hidrofílico a cuyo través pasan los protones del espacio intermembranoso a la matriz mitocondrial. La energía generada por este flujo de protones es utilizada por la ATP sintasa para fosforilar el ADP y formar ATP.
10.- ¿Qué es la gluconeogénesis?
La gluconeogénesis es un proceso anabólico mediante el que se sintetiza glucosa a partir de precursores no glucídicos (piruvato, lactato, glicerol, aminoácidos).
En la transformación del piruvato en glucosa se consumen 6 moléculas de fosfato de alta energía (4 de ATP y 2 de GTP) y otras 6 de poder reductor (NADH).
11.- ¿Qué es el ADN mitocondrial (ADNmt)? ¿A qué puede deberse que su tasa de mutación sea unas diez veces mayor que la del ADN nuclear?
• El ADN mitocondrial (ADNmt) es el material genético de las mitocondrias. Está formado por una doble hélice cuyos extremos están unidos covalentemente (ADN circular).
Se interpreta que, evolutivamente, el ADNmt proviene de genomas circulares pertenecientes a bacterias, las cuales, según la teoría endosimbióntica, fueron englobadas por un antiguo ancestro de las células eucarióticas.
Posibles causas de la mayor tasa de mutación:
• El ADNmt está expuesto a las alteraciones químicas causadas por los procesos oxidativos que tienen lugar en las mitocondrias.
• Los mecanismos de reparación de daños del ADN son poco eficientes en las mitocondrias.
12.- ¿Es igual o diferente el ADN mitocondrial de los hermanos? Justifique la respuesta.
El genoma mitocondrial se hereda de modo matrilineal. Esto se debe a que las mitocondrias del espermatozoide fecundante no penetran en el óvulo durante la fecundación (o son eliminadas las pocas que pudieran introducirse). Durante el desarrollo del cigoto se van replicando todas las copias de ADN mitocondrial (ADNmt) que estaban presentes en el óvulo.
De lo anterior se desprende que, salvo mutación, el ADN mitocondrial de la madre y de sus hijos es idéntico.
13.- ¿Qué es la secuencia de Anderson?
La secuenciación del ADN mitocondrial (ADNmt) fue realizada en 1981 por Anderson, descubriendo que el ADNmt está formado por 16.569 pares de bases.
Cuando se analiza el ADNmt de alguna persona hay que indicar las diferencias con respecto a la denominada secuencia clásica de Anderson (o secuencia referencial de Cambridge).
Las dos cadenas complementarias del ADNmt tienen diferencias significativas en lo que respecta a las bases que integran los nucleótidos. La llamada cadena pesada o H (heavy) es rica sobre todo en guanina, mientras que la cadena ligera o L (light) lo es en citosina.
La región codificante del genoma mitocondrial contiene 37 genes, de los cuales 22 son para ARN de transferencia, 2 para ARN ribosómico y 13 para codificar proteínas que participan en la fosforilación oxidativa.
14.- ¿A qué se llama fotosíntesis oxigénica?
Así llamada porque en el proceso se desprende O2. Esto se debe a que el donador de electrones es el agua, en cuya fotólisis se origina el O2 que se elimina. El aceptor final de electrones es el NADP+.
La fotosíntesis oxigénica es realizada por las cianobacterias y por los seres fotosintéticos eucariontes, esto es, las algas y las plantas.
15.- ¿Qué es la fotosíntesis anoxigénica?
En la llamada fotosíntesis anoxigénica el donador de electrones es una sustancia distinta del agua, como por ejemplo, el sulfuro de hidrógeno (H2S), razón por la cual en el proceso no se elimina O2, quedando en este caso un residuo de azufre. El aceptor final de electrones es el NAD+.
La fotosíntesis anoxigénica es realizada por las bacterias fotosintéticas del azufre.
16.- Interprete la microfotografía adjunta.
La microfotografía ilustra la germinación de una espora bacteriana.
Muchos procariotas forman esporas, esto es, células con citoplasma reducido y envolturas resistentes, que se forman al agotarse los nutrientes en el medio, siendo capaces de soportar condiciones ambientales muy desfavorables y de permanecer en vida latente durante mucho tiempo (criptobiosis).
Cuando las condiciones vuelven a ser favorables la espora germina originando una bacteria completa y con todas sus funciones.
17.- Aclare el significado de los siguientes términos: homocigoto, heterocigoto, genotipo y fenotipo.
• Un individuo es homocigoto para un carácter cuando éste está determinado por dos copias iguales del mismo gen (AA, o bien, aa).
• Un individuo es heterocigoto para un carácter cuando éste está determinado por dos copias distintas del mismo gen (Aa).
• Se llama genotipo de un individuo al contenido genético que posee, es decir, a la combinación de genes que ha heredado de sus progenitores.
• Se denomina fenotipo a las características morfológicas que expresa el individuo.
18.- Una pareja normal tiene un hijo albino (el albinismo es un carácter monogénico). ¿Cuál es la probabilidad de que el próximo hijo también lo sea?
Ambos progenitores deben ser heterocigotos, o sea, de genotipo Aa, y el albinismo (a), un carácter recesivo frente al normal (A). O sea: A>a.
En el cruzamiento de heterocigotos, Aa x Aa, la descendencia posible es:
AA (1/4), Aa (1/4), Aa (1/4), aa (1/4).
La probabilidad de tener un hijo albino (aa) es 1/4.
Por consiguiente:
La probabilidad de que otro hijo también sea albino es 1/4, puesto que cada parto es independiente del anterior.
19.- ¿Qué regiones de ADN son las más usadas para la identificación genética?
En el ADN no codificante existen regiones de sumo interés para la identificación genética. Generalmente se caracterizan por la presencia de una secuencia común repetida en tándem a lo largo de un fragmento de ADN.
Estas secuencias de ADN repetitivo son altamente polimórficas entre los individuos. La variabilidad se fundamenta en el número de veces que se repite una determinada secuencia referencial.
De los tres tipos de secuencias repetidas en tándem, que reciben la denominación de satélites, minisatélites y microsatélites, son estas últimas, por su menor longitud, las de mayor interés en la identificación genética.
20.- ¿Por qué es importante la investigación sobre la modulación de la respuesta inmune por virus?
El descubrimiento de proteínas virales secretadas por la célula infectada ha permitido establecer que interaccionan con citocinas (citoquinas) controlando su actividad inmunomoduladora.
Se considera de gran interés la investigación concerniente a los mecanismos de evasión inmune desarrollados por los virus, dado que ello puede ofrecer nuevas opciones terapéuticas.
Actualmente, compañías biotecnológicas están investigando proteínas virales con actividad inmunomoduladora como potenciales medicamentos para tratar alergias y enfermedades autoinmunes humanas.